CN102223187A

CN102223187A - Cmmb网络覆盖的测试方法及系统

Info

Publication number: CN102223187A
Application number: CN2010101511561A
Authority: CN
Inventors: 谢锦辉; 冯景锋; 刘骏; 常江; 李国松; 何剑辉; 代明
Original assignee: BEIJING GUANGDIANTIANDI INFORMATION CONSULTATION Co Ltd
Current assignee: BEIJING GUANGDIANTIANDI INFORMATION CONSULTATION Co Ltd
Priority date: 2010-04-16
Filing date: 2010-04-16
Publication date: 2011-10-19

Abstract

本发明提出了一种CMMB网络覆盖的测试方法，包括：CMMB测试接收板接收CMMB信号，所述CMMB测试接收板根据所述CMMB信号向数据处理模块发送接收分析数据；所述数据处理模块根据所述接收分析数据，结合场强信号和经纬度信息，确定特定位置对应的场强和接收性能；根据所述特定位置对应的场强和接收性能，显示当前时间的场强和误码的实时统计信息。根据本发明提出的技术方案，通过软件手段屏蔽了不同接口的差异性本发明提出的技术方案通过使用GIS组件，把测试数据、时间、地理信息结合在一起，生动直观的显示测试过程，有效实现了CMMB网络覆盖的测试。

Description

CMMB网络覆盖的测试方法及系统

技术领域

本发明涉及数字信息传输技术领域，特别涉及CMMB网络覆盖的测试方法及系统。

背景技术

目前无论是有线还是无线领域的通信服务，多媒体业务都已经成为运营商为客户提供的主要业务。其中，在无线通信领域中，无线广播通信具有覆盖面广、节目容量大的特点，其具有的最大优势就是具有广播性，实现一点对多点，在低成本条件下具有较高传输带宽。因此，无线通信广播作为信息通信业的一个重要组成部分，在国家信息基础设施建设、实现普遍服务和国家信息安全战略中具有重要地位。

在各种多媒体业务中，其中移动多媒体广播业务目前被业界看作是一种非常具有推广前景的重要应用。移动多媒体广播是指供七寸以下小屏幕、小尺寸、移动便携的手持终端如手机、PDA、MP3、MP4、数码相机、笔记本电脑等接收设备，随时随地接收广播电视节目和信息服务等业务的系统。

目前在提供部分服务的移动多媒体广播都是基于现有移动通讯网络和流媒体的，然而，由于现有移动通讯网络的带宽等技术特点决定了上述通信方式不能对现有的移动多媒体广播性能作进一步的提升，难以给用户提供满意的收视体验。考虑到广播技术和广播网络的优势，一次传送无限接收，而且低成本、高带宽，因此利用广播网络和通讯网络的协作工作给手持终端提供一种高质量的广播多媒体业务成为移动多媒广播研发的主要基础。

专门针对我国幅员辽阔、传输环境复杂，东部地区城市密集西部稀疏，用户众多和业务需求多样化的国情，CMMB(China Mobile MultimediaBroadcasting，中国移动多媒体广播)提出了一种采用卫星广覆盖为主、地面增补网络为辅的系统网络架构，利用卫星覆盖面广、建设周期短、见效快的特点，实现低成本、快速地实现移动多媒体广播信号在全国的覆盖的技术方案，在CMMB系统中，提出了对移动多媒体广播采用的具体技术方案，包括移动多媒体广播物理层信道帧的结构、信道编码和调制等技术方案。

为了加快CMMB的推广和应用，全面评估CMMB性能，尤其是测试CMMB的移动接收效果和城市覆盖效果，有必要设计专用的针对CMMB的移动接收/覆盖测试系统。

在城市中，无线传输的阴影效应十分明显，但是CMMB系统可以很方便的采用单频网和补点发射技术来对城市中的接收盲点进行补充覆盖。为了在限定成本下达到最好的覆盖效果，单频网发射器和补点发射器的位置选择十分重要，这就要求对CMMB系统的覆盖进行精确测量。因此，有必要提出一种有效的CMMB覆盖测试的方案，实现CMMB网络的覆盖测试工作。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决CMMB网络的覆盖测试的问题。本发明提出的技术方案，把测试数据、时间、地理信息结合在一起，生动直观的显示测试过程，测试人员不再需要与枯燥的数据打交道，通过地图就可以知道测试结果。

为达到上述目的，本发明提出了一种CMMB网络覆盖的测试方法，包括：

CMMB测试接收板接收CMMB信号，所述CMMB测试接收板根据所述CMMB信号向数据处理模块发送接收分析数据；

所述数据处理模块根据所述接收分析数据，结合场强信号和经纬度信息，确定特定位置对应的场强和接收性能；

根据所述特定位置对应的场强和接收性能，显示当前时间的场强和误码的实时统计信息。

本发明实施例另一方面还提出了一种CMMB网络覆盖的测试系统，包括CMMB测试接收板，频谱仪，GPS接收机和数据处理装置，

所述CMMB测试接收板，用于接收CMMB信号，所述CMMB测试接收板根据所述CMMB信号向所述数据处理装置发送接收分析数据；

所述频谱仪，用于根据所述CMMB信号输出相应的场强信号；

所述GPS接收机，用于输出当前位置的经纬度信息

所述数据处理装置，用于根据所述接收分析数据，结合场强信号和经纬度信息，确定特定位置对应的场强和接收性能，以及根据所述特定位置对应的场强和接收性能，显示当前时间的场强和误码的实时统计信息。

本发明提出的上述方案，解决了CMMB实际网络中的覆盖测试的问题。根据本发明提出的技术方案，通过软件手段屏蔽了不同接口的差异性，对测试人员而言使用外设就像使用普通的数码产品一样方便。测试系统使用了GIS组件，把测试数据、时间、地理信息结合在一起，生动直观的显示测试过程，测试人员不再需要与枯燥的数据打交道，通过地图就可以知道测试结果。测试系统不但能简单方便的进行场强，误码等参数测量，而且通过数据库还可以回放和统计测试数据，能够有效地实现CMMB信号的覆盖性能测试。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例CMMB网络覆盖的测试方法流程图；

图2为USB驱动类层次示意图；

图3为MapX组件的模型结构示意图；

图4为本发明实施例CMMB网络覆盖的测试系统结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

为了实现本发明之目的，本发明公开了一种CMMB网络覆盖的测试方法，包括以下步骤：

CMMB测试接收板接收CMMB信号，所述CMMB测试接收板根据所述CMMB信号向数据处理模块发送接收分析数据；所述数据处理模块根据所述接收分析数据，结合场强信号和经纬度信息，确定特定位置对应的场强和接收性能；根据所述特定位置对应的场强和接收性能，显示当前时间的场强和误码的实时统计信息。

如图1所示，为本发明实施例CMMB网络覆盖的测试方法流程图，包括以下步骤：

S101：接收测试信号，并将接收分析数据发送给数据处理模块。

在步骤S101中，CMMB测试接收板接收CMMB信号，CMMB测试接收板根据所述CMMB信号向数据处理模块发送接收分析数据。

具体而言，作为本发明的实施例，CMMB测试接收板通过通用串行总线USB接口向数据处理模块发送接收分析数据。

高速和高精度成为了现在数据采集的主流，也是今后发展的一种趋势。传统的数据接口一般采用PCI总线或RS-232串行总线。PCI总线有较高的传输速率，可达132Mbit/s，也可以即插即用，但是它们的扩充槽有限且插拔不方便；RS-232串行总线连接比较方便，但是传输速率太慢，不易用于高速传送数据和传送大量数据。USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)支持高达480Mbit/s的数据传输率，而且具有方便的即插即用和热插拔特性以及无需外接电源，这就集中了PCI和RS-232串行总线的优点，因此，将USB接口技术应用于数据采集是非常适合的。

测试系统中CMMB测试接收板的USB接口芯片选择的是Cypress公司EZ-USB FX2系列中的CY7C68013A，该芯片包含一个8051处理器、一个串行接口引擎、一个USB收发器、8kB片上RAM、512字节Scratch RAM、4kB的FIFO存储器以及一个通用可编程接口GPIF。测试系统采用Cypress公司提供的底层驱动程序来和硬件进行交互，并根据需要做出修改，对硬件驱动类进行封装。具体的包含关系如图2所示。

作为本发明的实施例，接收分析数据包括接收信号的误码率和/或视频信息。具体而言，通过测试接收板的信号解调过程可以获得一些反映信道情况的参数，如RS误包率、LDPC误包率等。如果接收的是PN序列，可以与本地生成的PN序列对比计算出误码率BER；如果接收的是视频信息，可以通过本机的解复用和解码器进行视频播放。测试系统利用频谱仪测量电平值，在没有频谱仪的情况下，测试系统也可以对接收电平进行估计，并记录电平值。

S102：数据处理模块根据接收分析数据，结合场强信号和经纬度信息，确定特定位置对应的场强和接收性能。

在步骤S102中，数据处理模块根据所述接收分析数据，结合场强信号和经纬度信息，确定特定位置对应的场强和接收性能。

具体而言，场强信号为通过频谱仪对所述CMMB信号进行分析后产生，场强信号通过GPIB(General Purpose Interface Bus，通用接口总线)/VISA(Virtual Instrument Software Architecture，虚拟仪器软件结构)接口输入所述数据处理模块。

GPIB接口是目前最常用的智能仪器的接口，这套接口系统最初由美国HP公司提出，后被美国电气与电子工程师协会IEEE和国际电工委员会IEC接受为程控仪器和自动测控系统的标准接口，也被称为IEEE-488接口或IEC-625接口。使用GPIB接口，可将不同厂家生产的各种型号的仪器，用一条无源标准总线方便的连接起来，组成各种自动测试系统。

VISA是一个用来与各种仪器总线进行通讯的高级应用编程接口API，是VPP系统联盟制定的I/O接口软件标准及其相关规范总称。VISA库函数是一套可方便调用的函数，其中核心函数可控制各种类型器件，而不用考虑器件的接口类型。

测试系统使用Agilent N9340A手持式射频频谱分析仪作为场强数据的采集外设，由于频谱仪是USB接口，没有提供GPIB接口，故需要通过VISA库函数来进行操作。测试系统采用NI公司的NI-VISA库，对控制信息，如设置频率，带宽，参考电平等，和数据输出即读取场强值，然后进行封装。

具体而言，经纬度信息为通过GPS接收机获取后输入所述数据处理模块，并通过地理信息系统GIS显示当前时间的场强和误码的实时统计信息。

具体而言，GPS接收原始设备制造商OEM板的型号甚多，性能各异，但它们的GPS定位信息串行输出格式大多采用美国国家海洋电子协会制定的NMEA-0183通信标准格式。其输出数据采用的是ASCII码，内容包含了纬度、经度、高度、速度、日期、时间、航向以及卫星状况等信息，常用语句有6种，包括GGA、GLL、GSA、GSV、RMC和VTG。如果和卫星通信正常，可以接收到如下数据：$GPRMC，<1>，<2>，<3>，<4>，<5>，<6>，<7>，<8>，<9>，<10>，<11>，<12> ^*hh <CR><LF>，其具体信息如表1所示。

表1 GPS数据格式说明

数据位	数据内容
		$GPRMC	代表GPS推荐的最短数据
<1>	UTC时间，hhmmss格式
		<2>	定位状态，A表示有效，V表示无效
<3>	纬度，ddmm.mmmm格式
		<4>	纬度半球，N表示北半球，S表示南半球
<5>	经度，dddmm.mmmm格式
		<6>	经度半球，E表示东经，W表示西经
<7>	地面速率，000.0～999.9节
		<8>	地面航向，000.0～359.9度
<9>	UTC日期，ddmmyy格式
		<10>	磁偏角，000.0～180.0度
<11>	磁偏角方向，E表示东，W表示西

<12>	模式指示
		^*hh	校验和，即接收字符串的校验和
<CR><LF>	终止符

一个完整的NEMA-0183语句是从起始符“$GPRMC”到终止符“<CR><LF>”为止的一段字符串。需要掌握的信息是经纬度、经纬度方向、GPS定位状态和接收信号的时间。所以当接收到这样一个完整的NEMA-0183语句时，提取有用信息的方法是：先判定起始符$GPRMC的位置，从起始符开始读入数据，再在语句中寻找字符“，”，然后截取前后两个“，”之间的字符(串)获得所关心的数据，并以回车符为一个GPS语句的终止符，得到一个完整的GPS信号数据。

作为本发明的实施例，GPS信号数据通过串口发送给数据处理模块。串口是计算机与外部串行设备之间最常用的数据传输通道。当数据从CPU经过串口发送出去时，字节数据转换为串行的位；在接收数据时，串行的位被转换为字节数据。串口通信在工业自动化领域有着十分广泛的应用，在一些工业控制系统中，通常要求系统具有实时计算能力，串口能够满足高效中断处理、多任务和通信的需要。

现在市场上的GPS接收机虽然有各种接口连接到PC端，但在其内部都是通过串口与计算机进行通信。串口通信流程是：打开串口，设置串口通讯参数，包括通讯端口号和通讯格式，读/写串口，事件和错误处理，关闭串口。在测试系统中，采用的GPS接收机是USB接口或者蓝牙接口的卫星定位接收机，只要使用相应的驱动将GPS发送的接口数据转换为串口数据，就可以对卫星定位接收机进行操作。

S103：显示当前时间的场强和误码的实时统计信息。

在步骤S103中，根据特定位置对应的场强和接收性能，显示当前时间的场强和误码的实时统计信息

特定位置对应的场强和接收性能，需要用到地理信息系统GIS是以采集、存储、管理、描述、分析地球表面及空间和地理分布有关的数据的信息系统。组件式GIS开发是目前较为流行、高效和快速的GIS开发模式，它既沿用了专业GIS产品的强大制图功能，又能根据需要灵活实现各种管理功能。它开发周期短，成本低，可以脱离大型商业GIS软件平台独立运行，并且对开发者的GIS专业背景要求不高。

测试系统采用的是基于MapX的GIS设计。MapX是MapInfo公司向用户提供的具有强大地图分析功能的ActiveX控件产品。MapX是按图层组织地图的，在创建图层时，都要为其建立一张表，与图层相对应的表中不仅存储了图层中对象的地理信息，还存储了和对象相关联的其它属性信息。通常在MapX中使用的图层都是矢量图层，可以进行无限缩放而不丢失该图层的地理信息。

MapX控件采用面向对象的方法处理地理信息系统，对地理数据的操作实际上是对各类对象的操作。MapX的基本组成单元是单个对象Object和集合Collection，并通过内容Constants和事件Events相互交互。图3示出了MapX组件的模型结构示意图。Map是MapX的顶层属性，每个Map对象主要包括Datasets、Layers、Annotations三个对象集合。Layer用于操作地图的图层，所有的地理信息都存储在图层中；Annotation用于在地图上增加文本或符号，Annotation位于所有其它图层的上方并且不与任何数据连接；Dataset用于实现地图与数据的绑定，绑定的数据源可以是DAO、ADO、ODBC数据源、RDO、MapInfo Table文件，还可以是一个规定了格式的文本文件。Layer对象下包括检索、查询和属性特征；Dataset对象下包括空间数据、数据范围和数据主题；Annotation对象下包括图形注释。

此外，GE(Google Earth，谷歌地球)是一款由谷歌公司开发的虚拟地球软件，它把卫星影像、航空照片、三维地面模型等GIS信息布置在一个地球的三维模型上，供人们浏览使用，是目前较热门的大众化的地理信息系统。测试系统可以将数据库里的数据转化成特定格式的文件，GE通过生成的文件，就能够将电平，场强的标示显示在卫星影像上，这样就可以方便的观察出某些测试点的具体环境，例如高楼，立交桥等容易形成阴影区的地方，这是非卫星图所不能提供的。

此外，本发明提出的上述方案还能对测试数据具有进行保存和回放的功能。作为本发明的实施例，测试系统使用Access数据库来保存数据，并通过OLEDB技术来管理和操作数据库。数据处理模块存储所述当前时间的场强和误码的实时统计信息，数据处理模块能够回放不同时间的场强和误码的实时统计信息。

本发明提出的上述方法，解决了CMMB实际网络中的覆盖测试的问题。根据本发明提出的上述方法，通过软件手段屏蔽了不同接口的差异性，对测试人员而言使用外设就像使用普通的数码产品一样方便。上述方法使用了GIS组件，把测试数据、时间、地理信息结合在一起，生动直观的显示测试过程，测试人员不再需要与枯燥的数据打交道，通过地图就可以知道测试结果。上述方法不但能简单方便的进行场强，误码等参数测量，而且通过数据库还可以回放和统计测试数据，能够有效地实现CMMB信号的覆盖性能测试。

如图4所示，本发明实施例还提出了一种CMMB网络覆盖的测试系统，包括CMMB测试接收板100，频谱仪200，GPS接收机300和数据处理装置400。

其中，CMMB测试接收板100用于接收CMMB信号，CMMB测试接收板100根据CMMB信号向数据处理装置400发送接收分析数据。

其中，接收分析数据包括接收信号的误码率和/或视频信息。具体而言，通过测试接收板的信号解调过程可以获得一些反映信道情况的参数，如RS误包率、LDPC误包率等。如果接收的是PN序列，可以与本地生成的PN序列对比计算出误码率BER；如果接收的是视频信息，可以通过本机的解复用和解码器进行视频播放。测试系统利用频谱仪测量电平值，在没有频谱仪的情况下，测试系统也可以对接收电平进行估计，并记录电平值。

具体而言，CMMB测试接收板100经过USB通信模块通过通用串行总线USB接口向数据处理装置400发送接收分析数据。

频谱仪200用于根据CMMB信号输出相应的场强信号。

其中，场强信号为通过频谱仪200对CMMB信号进行分析后产生，并经过GPIB/VISA通信模块通过GPIB/VISA接口输入数据处理装置400。

GPS接收机300用于输出当前位置的经纬度信息。

其中，经纬度信息为通过GPS接收机300获取后通过串口通信模块输入数据处理装置400，并经过GIS模块

通过地理信息系统GIS经过误码显示模块和场强显示模块显示当前时间的场强和误码的实时统计信息，其中，实时统计信息通过数据处理装置400中的数据分析模块下的实时统计模块获得。

数据处理装置400用于根据接收分析数据，结合场强信号和经纬度信息，确定特定位置对应的场强和接收性能，以及根据特定位置对应的场强和接收性能，显示当前时间的场强和误码的实时统计信息。

具体而言，数据处理装置400还包括数据存储模块，用于存储当前时间的场强和误码的实时统计信息，数据处理装置400能够回放不同时间的场强和误码的实时统计信息。

作为上述系统的实施例，数据处理装置400通过Access数据库存储信息，通过OLEDB(Object Linking and Embedding Database，面向对象和嵌入式数据库)技术管理和操作数据库实现回放不同时间的场强和误码的实时统计信息。

使用本测试系统进行CMMB无线覆盖测试，只需将一根接收天线置于测试车辆车顶，通过一分二的功率分配器供给测试接收板和便携式频谱仪，若没有频谱仪也可以用测试接收板估算场强，GPS接收机本身自带天线，整个测试系统可由车载逆变器供电。

测试系统在实际测试过程中显现出极大的便利性，顺利的完成了大量CMMB覆盖测试工作。从这些测试结果中可以得到CMMB的接收特性，从而对整个传输系统的设计提供指导。

本发明提出的上述系统，解决了CMMB实际网络中的覆盖测试的问题。根据本发明提出的上述系统，通过软件手段屏蔽了不同接口的差异性，对测试人员而言使用外设就像使用普通的数码产品一样方便。上述方法使用了GIS组件，把测试数据、时间、地理信息结合在一起，生动直观的显示测试过程，测试人员不再需要与枯燥的数据打交道，通过地图就可以知道测试结果。上述系统不但能简单方便的进行场强，误码等参数测量，而且通过数据库还可以回放和统计测试数据，能够有效地实现CMMB信号的覆盖性能测试。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种CMMB网络覆盖的测试方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的CMMB网络覆盖的测试方法，其特征在于，所述CMMB测试接收板通过通用串行总线USB接口向数据处理模块发送接收分析数据。

3.如权利要求2所述的CMMB网络覆盖的测试方法，其特征在于，所述场强信号为通过频谱仪对所述CMMB信号进行分析后产生，所述场强信号通过GPIB/VISA接口输入所述数据处理模块。

4.如权利要求3所述的CMMB网络覆盖的测试方法，其特征在于，所述经纬度信息为通过GPS接收机获取后输入所述数据处理模块，并通过地理信息系统GIS显示当前时间的场强和误码的实时统计信息。

5.如权利要求1所述的CMMB网络覆盖的测试方法，其特征在于，所述接收分析数据包括接收信号的误码率和/或视频信息。

6.如权利要求1所述的CMMB网络覆盖的测试方法，其特征在于，所述数据处理模块存储所述当前时间的场强和误码的实时统计信息，所述数据处理模块能够回放不同时间的场强和误码的实时统计信息。

7.如权利要求6所述的CMMB网络覆盖的测试方法，其特征在于，所述数据处理模块通过Access数据库存储信息，通过OLEDB技术管理和操作数据库实现回放不同时间的场强和误码的实时统计信息。

8.一种CMMB网络覆盖的测试系统，其特征在于，包括CMMB测试接收板，频谱仪，GPS接收机和数据处理装置，

所述频谱仪，用于根据所述CMMB信号输出相应的场强信号；

所述GPS接收机，用于输出当前位置的经纬度信息

9.如权利要求8所述的CMMB网络覆盖的测试系统，其特征在于，所述CMMB测试接收板通过通用串行总线USB接口向数据处理装置发送接收分析数据。

10.如权利要求9所述的CMMB网络覆盖的测试系统，其特征在于，所述场强信号为通过频谱仪对所述CMMB信号进行分析后产生，并通过GPIB/VISA接口输入所述数据处理装置。

11.如权利要求10所述的CMMB网络覆盖的测试系统，其特征在于，所述经纬度信息为通过所述GPS接收机获取后输入所述数据处理装置，并通过地理信息系统GIS显示当前时间的场强和误码的实时统计信息。

12.如权利要求8所述的CMMB网络覆盖的测试系统，其特征在于，所述接收分析数据包括接收信号的误码率和/或视频信息。

13.如权利要求8所述的CMMB网络覆盖的测试系统，其特征在于，所述数据处理装置存储所述当前时间的场强和误码的实时统计信息，所述数据处理装置能够回放不同时间的场强和误码的实时统计信息。

14.如权利要求13所述的CMMB网络覆盖的测试系统，其特征在于，所述数据处理装置通过Access数据库存储信息，通过OLEDB技术管理和操作数据库实现回放不同时间的场强和误码的实时统计信息。